水肥一體化滴灌和地布覆蓋對(duì)木薯生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

韋云東 鄭華 李軍 徐釧 盤歡 羅燕春 周時(shí)藝

摘 要：本文通過(guò)田間試驗(yàn)，研究了水肥一體化滴灌和地布覆蓋對(duì)木薯生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，地布覆蓋可以促進(jìn)木薯植株生長(zhǎng)并有效提高木薯鮮薯產(chǎn)量及淀粉含量，還可以控制木薯地雜草生長(zhǎng)。播種期田間土壤水分含量較低時(shí)，適當(dāng)灌溉可以有效提高木薯產(chǎn)量，水肥一體化+地布覆蓋可以在減少化肥施用量的前提下促進(jìn)木薯植株生長(zhǎng)并提高木薯鮮薯產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量，且化肥減量25 %（N75? kg/hm2、P2O5 37.5 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2）效果最好，鮮薯產(chǎn)量最高提高30.0 %（T12），淀粉產(chǎn)量最高提高30.3 %。由此可見(jiàn)，水肥一體化滴灌+地布覆蓋是增加木薯種植效益切實(shí)有效的措施之一。

關(guān)鍵詞：地布覆蓋 滴灌 水肥一體化 木薯 產(chǎn)量

中圖分類號(hào)：S275.6，S533? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Abstract： Studied the effect of drip fertigation under plastic film mulching on the growth and yield of cassava by field experiment. Results showed that during sowing period， drip fertigation under plastic film mulching with less chemical fertilizer can promote the growth of cassava plants and effectively improve the yield of fresh cassava and starch， and also control the growth of weeds in cassava field. When chemical fertilizer was reduced by 25 % （N75 kg/hm2、P2O5 37.5 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2），the yield of fresh root and starch of T12 increased by 30.0 % and 30.3 %， respectively. So drip fertigation under plastic film mulching is an effective measure to increase the benefit of cassava production.

Key words： Plastic film mulching;drip irrigation;fertigation;cassava;yield

木薯是我國(guó)南方紅壤區(qū)重要經(jīng)濟(jì)作物，其用途廣泛，是食品、飼料、醫(yī)藥、化工、生物燃料等行業(yè)的重要原料。廣西是我國(guó)木薯主產(chǎn)區(qū)，其種植面積和產(chǎn)量約占全國(guó)的60 %以上，木薯作為廣西主要經(jīng)濟(jì)作物之一，已成為地方農(nóng)業(yè)收入的重要來(lái)源。近年來(lái)木薯種植面積不斷減少[1]，種植效益低是制約木薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素，因此低成本、省力化的木薯高產(chǎn)栽培管理技術(shù)是促進(jìn)木薯產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要舉措。

水、肥是制約干旱、半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素，適宜的水分和養(yǎng)分供應(yīng)是作物獲得高產(chǎn)的基礎(chǔ)[2]。水肥一體化灌溉是一種公認(rèn)的節(jié)水、節(jié)肥技術(shù)，在國(guó)內(nèi)外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。地布又稱園藝地布、覆蓋地布，是由抗紫外線的聚丙烯扁絲編織而成，具有防草、透水、耐用、省工省力等優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上改善土壤水熱環(huán)境，提高產(chǎn)量，近年來(lái)廣泛應(yīng)用于蘋果、桃、葡萄、板栗園等現(xiàn)代果園的田間管理[3-6]。

由于廣西特殊的自然地理?xiàng)l件，季節(jié)性干旱頻繁發(fā)生，對(duì)木薯的正常生長(zhǎng)影響產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。本研究于2018年在廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所木薯種植基地，研究了水肥一體及地布覆蓋下滴灌減量施肥對(duì)木薯生長(zhǎng)、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，以期為木薯高效栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)所用化肥：尿素（N 46.4 %，重慶建峰化工股份有限公司）、復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O比例為15∶15∶15，歐洲化學(xué)安特衛(wèi)譜公司）、氯化鉀（K2O 60 %，中化化肥有限公司），磷酸二氫鉀（P2O5≥51.5 %，K2O≥33.9 %，安徽省尼古拉斯植物營(yíng)養(yǎng)有限責(zé)任公司）。供試木薯品種為桂熱9號(hào)（GR9）。地布為市購(gòu)黑色園藝地布。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在廣西壯族自治區(qū)亞熱帶作物研究所木薯試驗(yàn)基地（N22°54′02.58″，E108°20′05.43″）進(jìn)行。試驗(yàn)地土壤為磚紅壤，土層深厚，質(zhì)地粘重，肥力偏低，地塊耕層（0～20 cm）土壤理化性狀：有機(jī)質(zhì)1.4 %、堿解氮91 mg/kg、速效磷18.9 mg/kg、速效鉀40.77 mg/kg。采用起壟種植，壟面寬1.3 m，壟溝寬0.5 m，每壟種植2行木薯，株行距1.0 m×0.9 m，每個(gè)小區(qū)3壟共48株，種植后壟面用地布覆蓋。田間水肥一體滴灌系統(tǒng)包括肥站、水管、滴灌支管、水表、滴頭，毛管間距90 cm（每行木薯布設(shè)1條毛管），滴頭為流速5 L/h的壓力補(bǔ)償式滴頭，間距100 cm，每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)設(shè)有1個(gè)獨(dú)立水表。滴頭位于木薯種莖30 cm處。將肥料溶于水稀釋到400倍。水分處理為苗期灌溉水處理：W0為對(duì)照不灌水，W1、W2、W3為播種期灌水至耕層土壤（0～20 cm）體積含水率分別達(dá)到20 %、50 %、80 %WFPS（用土壤墑情速測(cè)儀測(cè)定），后期水肥一體滴灌采用4 %比例施肥泵施用，均按每株2 L的水量。試驗(yàn)施肥處理和施肥制度見(jiàn)表1。水肥耦合共14個(gè)處理，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列。2018年3月16日種植，2019年1月9日收獲。

1.2.2 測(cè)定項(xiàng)目與方法

收獲時(shí)測(cè)定各小區(qū)植株的株高、莖粗、鮮薯產(chǎn)量及淀粉含量等指標(biāo)。用塔尺測(cè)量木薯植株株高;游標(biāo)卡尺“十字法”測(cè)量莖粗;每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取10株鮮薯重后折算單位面積鮮薯產(chǎn)量;鮮薯淀粉含量用雷蒙稱法測(cè)定，鮮薯產(chǎn)量與鮮薯淀粉含量乘積獲得淀粉產(chǎn)量。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Microsoft office/Excel 2013軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理統(tǒng)計(jì)，方差分析采用SPSS 20.0軟件中的ANOVA進(jìn)行，多重比較采用SSR法。

2 結(jié)果與分析

2.1 木薯收獲期株高、莖粗比較

木薯植株株高、莖粗是衡量其生長(zhǎng)狀況的重要指標(biāo)，直接影響木薯的塊根產(chǎn)量，良好的農(nóng)藝性狀為木薯塊根產(chǎn)量的提高奠定了基礎(chǔ)[7]。由表2可見(jiàn)，在收獲期木薯株高和莖粗指標(biāo)表現(xiàn)為：T7處理株高最高，為302 cm，且顯著大于常規(guī)種植的T1處理;莖粗最大為T4處理，為33 mm，同樣顯著高于T1處理。常規(guī)種植條件下，地布覆蓋利于木薯植株生長(zhǎng)，株高莖粗均高于無(wú)地布覆蓋（T2>T1），且莖粗差異達(dá)到顯著水平。W1、W2、W3? 3種播種期不同的灌水處理下，均表現(xiàn)為化肥減量25 %（F2）水肥一體滴灌（W1F2、W2F2、W3F2）最有利于木薯植株株高和莖粗生長(zhǎng)，木薯莖粗均顯著高于相同播種期灌水的其他處理。減量50 %和75 %施肥都不同程度的抑制了木薯植株生長(zhǎng)。

2.2 鮮薯產(chǎn)量、鮮薯淀粉含量和淀粉產(chǎn)量比較

由表3可見(jiàn)，各處理中鮮薯產(chǎn)量最高的是T12，31.86 t/hm2，最低的為處理T13，僅為19.12 t/hm2。鮮薯淀粉含量最高的為T7處理，但各處理間未有顯著差異。淀粉產(chǎn)量最高的為T12，達(dá)到8247.47 kg/hm2，其次為T11的8196.83 kg/hm2。同等施肥量狀況下：常規(guī)穴施條件下（F1），W3水分處理的鮮薯產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量最高，分別為30.34 t/hm2，8196.83 kg/hm2，鮮薯產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量都表現(xiàn)為T11（W3F1）>T7（W2F1）>T3（W1F1）>T2（W0F1）>T1（W0F1），鮮薯淀粉含量表現(xiàn)為T7（W2F1）>T11（W3F1）>T3（W1F1）>T2（W0F1）>T1（W0F1）;同樣是F1施肥水平下，地布覆蓋鮮薯產(chǎn)量和淀粉含量均高于無(wú)地布覆蓋處理（T2>T1），且同樣F1施肥水平及地布覆蓋條件下，播種期灌水處理均可提高鮮薯產(chǎn)量及淀粉產(chǎn)量（T2，T7，T11>T2）。25 %減量施肥（F2）水肥一體滴灌條件下，鮮薯產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量表現(xiàn)為T12（W3F2）>T8（W2F2）>T4（W1F2）;說(shuō)明相同施肥水平下，播種期灌水利于木薯生長(zhǎng)發(fā)育從而達(dá)到高產(chǎn)，W3灌水效果最顯著。減量施肥50 %（F3）和減量75 %（F4）都不同程度地降低了木薯鮮薯產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量。不同播種期灌水處理?xiàng)l件下，鮮薯產(chǎn)量最高的均為F2（減量25 %）施肥處理;說(shuō)明化肥減量25 %水肥一體施用相對(duì)于常規(guī)施肥，有增產(chǎn)作用。

3 結(jié)論與討論

作物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程決定著作物產(chǎn)量，地布覆蓋可有效改善土壤水熱環(huán)境，減少雨水對(duì)肥料的沖刷，從而促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育以達(dá)到增產(chǎn)作用。蘋果園地布覆蓋有利于微生物的生長(zhǎng)繁殖，微生物可快速分解土壤中的有機(jī)質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，根系可以較好的吸收土壤中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而提高作物產(chǎn)量[8]。在木薯園中，地膜覆蓋對(duì)促進(jìn)木薯生長(zhǎng)發(fā)育、調(diào)節(jié)木薯生理機(jī)能，改善農(nóng)藝性狀，提高塊根產(chǎn)量有重要作用，且黑膜覆蓋處理的效果最好[9]。廣西木薯主產(chǎn)區(qū)木薯全生育期有效降雨量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。除了桂南區(qū)（北海站）木薯播種至苗期降雨量充足外，其他主產(chǎn)區(qū)的各生育期均出現(xiàn)不同程度的缺水。水肥耦合能提高木薯水分、養(yǎng)分相互利用率，促進(jìn)木薯塊根生長(zhǎng)發(fā)育和木薯生理代謝[7]。

劉宗強(qiáng)等研究發(fā)現(xiàn)[10]，不同灌水量對(duì)木薯不同生育階段的生長(zhǎng)性狀影響明顯，適當(dāng)?shù)墓嗨畬?duì)木薯的株高生長(zhǎng)、莖粗變大、綠葉數(shù)增加有明顯的促進(jìn)作用。本研究中，播種期土壤含水量較低時(shí)，相同施肥水平下，播種期灌水利于木薯植株生長(zhǎng)發(fā)育及后期產(chǎn)量提高;常規(guī)種植條件下，地布覆蓋利于木薯植株生長(zhǎng)并提高木薯鮮薯產(chǎn)量及淀粉含量。較常規(guī)種植方式，水肥一體滴灌地+地布覆蓋條件下，化肥減量25 %處理（F2）可以在減少化肥施用量的前提下提高木薯鮮薯產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量，其中鮮薯產(chǎn)量最高提高30.0 %（T12），淀粉產(chǎn)量最高提高30.3 %（T12）。

綜上所述，地布覆蓋可以促進(jìn)木薯植株生長(zhǎng)并有效提高木薯鮮薯產(chǎn)量及淀粉產(chǎn)量，還可以控制木薯地雜草生長(zhǎng)。播種期田間土壤水分含量較低時(shí)，適當(dāng)灌溉可以有效提高木薯產(chǎn)量，水肥一體化+地布覆蓋可以在減少化肥施用量的前提下促進(jìn)木薯植株生長(zhǎng)并提高木薯鮮薯產(chǎn)量和淀粉產(chǎn)量，且化肥減量25 %（N 75 kg/hm2、P2O5 37.5 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2）效果最好。由此可見(jiàn)，水肥一體化滴灌+地布覆蓋是增加木薯種植效益切實(shí)有效的措施之一。

參考文獻(xiàn)

[1]? ? ? 嚴(yán)華兵.試論特色食用木薯在廣西農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)扶貧中的作用[J].農(nóng)家之友，2016 （8）：60-61.

[2]? ? ? 高亞軍，李生秀，田霄鴻，等.不同供肥條件下水分分配對(duì)旱地玉米產(chǎn)量的影響[J].作物學(xué)報(bào)，2006，132（13）：415-422.

[3]? ? ? 周江濤，李燕青，閆帥，等.果園地面覆蓋對(duì)蘋果果實(shí)品質(zhì)和礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)的影響[J].中國(guó)果樹(shù)，2019（4）：16-20，117.

[4]? ? ? 梅正敏，賀申魁，張社南，等.不同地面覆蓋對(duì)沙糖桔園土壤理化性質(zhì)和果實(shí)品質(zhì)的影響[J]. 中國(guó)南方果樹(shù)，2019，48（3）：41-43+46.

[5]? ? ? 鄭瑞杰. 覆蓋地布栽培對(duì)板栗園土壤溫濕度及樹(shù)體生長(zhǎng)量的影響[J].遼寧林業(yè)科技，2019（3）：27-29，37.

[6]? ? ? 李寒，郝賽鵬，郭素萍，等.地布覆蓋對(duì)蘋果園土壤水熱環(huán)境及果實(shí)品質(zhì)的影響[J].林業(yè)科技通訊，2019（10）：44-47.

[7]? ? ? 蔣建華，關(guān)意昭.水肥耦合效應(yīng)對(duì)木薯產(chǎn)量的影響[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，39（11）：75-76，79.

[8]? ? ? 王戰(zhàn)，羅興錄，樊吳靜，等.不同地膜覆蓋對(duì)木薯生長(zhǎng)與產(chǎn)量的影響[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，42（20）：15-18.

[9]? ? ? 吳衛(wèi)熊，莫明珠.1958年至2015年廣西木薯有效降雨量和需水量的變化規(guī)律[J/OL].節(jié)水灌溉：1-9[2020-03-04].http：//kns.cnki.net/kcms/detail/42.1420.TV.20200210.1551. 018.html.

[10]? ?劉宗強(qiáng)，莫凡，廖婷.滴灌灌溉方式對(duì)木薯生長(zhǎng)性狀影響分析[J].廣西水利水電，2015（2）：25-27，36.